DI TRUYỀN VI KHUẨN
GV: Nguyễn Thị Ngọc Yến
Vật liệu di truyền vi khuẩn
Truyền thông tin 1 chiều từ TB cho sang TB
SV nh}n nguyên thủy: sinh sản cận hữu tính Đặc điểm
nhận
Thể cho chỉ chuyển 1 đoạn gen sang thể nhận
nên lưỡng bội một phần, phần còn lại đơn bội Bộ gen: ADN trần chỉ có một nhóm liên kết gen
và t|i tổ hợp thực chất l{ lai ph}n tử
Vật liệu di truyền vi khuẩn
Thường dùng E. coli để nghiên cứu bộ m|y di
truyền TB nh}n nguyên thủy: ADN xoắn kép, một vòng kín Không có màng nhân Nhiễm sắc thể cuộn xoắn (tỉ lệ 1/500) kh| chính
x|c để c|c gen nằm dọc ph}n tử, trong qu|
trình sao chép không bị rối
Sao chép NST
Thông tin di truyền nằm trên 1 vòng đơn l{
nhiễm sắc thể
“ngắt đôi”
Ph}n chia theo lối trực ph}n ADN gắn v{o m{ng TB ADN sao chép 2 bản cùng gắn trên m{ng TB Tế b{o kéo d{i ra: 2 bản sao ADN t|ch xa nhau
Sao chép NST
(1) Tế b{o có ADN
đang sao chép 1
phần
(2) Sao chép vừa xong
2 điểm gắn ADN
v{o m{ng được
t|ch đôi
(3) GĐ cuối ph}n b{o
(4) Hai tế b{o con
Sao chép ADN ở E. coli
Sao chép theta (θ) Sao chép lăn vòng
Sao chép ADN ở E. coli
Sao chép kiểu theta Sao chép bắt đầu từ điểm xuất ph|t Ori Đi theo một/ hai chiều quanh vòng tròn ADN vòng đang sao chép thấy dạng ADN “con
mắt” nên gọi θ
Chẻ ba sao chép lan dần về hai phía 2 phân
C|c ADN sao chép được gắn v{o m{ng TB, bảo
tử ADN lai
đảm cho chúng t|ch nhau ra trong ph}n b{o
Sao chép ADN ở E. coli
Sao chép kiểu theta
Sao chép ADN ở E. coli
Điểm Ori
Hướng sao chép
Sợi ADN con đang hình thành
Sao chép theo 1 chiều
Điểm Ori
Hướng sao chép
Hướng sao chép
Sợi ADN con đang hình thành
Sao chép theo 2 chiều
Sao chép ADN ở E. coli
Sao chép lăn vòng Xảy ra trong tiếp hợp Một mạch ADN bị cắt v{ mở vòng, l{m khuôn
tổng hợp sợi ADN bổ sung
Sợi nguyên ADN quay được 360o l{m khuôn để
tổng hợp tiếp sợi bổ sung
Hai sợi tổ hợp lại th{nh
sợi xoắn kép mới
Sao chép ADN ở E. coli
Sao chép lăn vòng
Sự tái tổ hợp và truyền tính trạng
Vi khuẩn l{ thể đơn bội, đôi khi lưỡng bội từng
phần (hợp tử không ho{n to{n)
T|i tổ hợp di truyền: chuyển ADN từ TB cho
sang TB nhận
Tiếp hợp Biến nạp Tải nạp
Gồm có
Tiếp hợp
Sự truyền ADN từ TB n{y sang TB kh|c qua sự
tiếp xúc hai tế b{o Yếu tố F (plasmid): ADN xoắn kép, mạch vòng,
nằm ngo{i NST, có khả năng tự sao chép
Tiếp hợp
Giới “đực” (F+): cho ADN, giới mang yếu tố F,
VK tiếp hợp có hai giới
có pili trên bề mặt tế b{o
Giới “c|i” (F-): nhận ADN, không có pili
F-
F+
Tiếp hợp
Ngoài ra, Hfr: yếu tố F gắn với hệ gen VK, sao
chép cùng với NST VK
F+
Hfr
Cơ chế tiếp hợp
C|c kiểu tiếp hợp:
F- x F- Không t|i tổ hợp F+ x F- F- thành F+ F+ x F+ T|i tổ hợp với tần số rất thấp Hfr x F- Truyền hệ gen,ko truyền yếu tố F
Cơ chế tiếp hợp
F+ x F-
Chuyển yếu tố F qua cầu pili 2 tế b{o F+
Cơ chế tiếp hợp
Cơ chế tiếp hợp
Hfr x F-
Chuyển 1 đoạn ADN từ Hfr sang F-, không truyền yếu tố F Hfr và F- mang gen TB cho
Hfr
Hfr
Hfr
Hfr
Biến nạp
1928, thí nghiệm nổi tiếng của Frederick
Griffith (1881-1941,Anh) thí nghiệm trên phế
cầu khuẩn Streptococcus pneumoniae
Biến nạp
Biến đổi tính trạng của vi khuẩn do ADN hòa tan
x}m nhập
ADN biến nạp: 10 – 20 gen Bề mặt TB nhận có thụ thể tiếp nhận chọn lọc
c|c đoạn ADN có ph}n tử tương ứng
TB nhận có trạng th|i sinh lý đặc biệt: khả
năng dung nạp
Cơ chế biến nạp
1. Thâm nhập của ADN
2. Bắt cặp
3. Sao chép
Cơ chế biến nạp
1. Thâm nhập của ADN: 1 đoạn ADN mạch kép TB
cho, sau khi đi qua m{ng TB nhận thì sẽ bị
enzym cắt, còn lại 1 mạch đơn
Cơ chế biến nạp
2. Bắt cặp: ADN của TB nhận R sẽ biến tính t|ch
rời 2 mạch ở 1 đoạn để bắt cặp với đoạn ADN
đơn của TB cho
3. Sao chép: Sau khi tạo đoạn lai R-S, ph}n tử
ADN sao chép tạo ra hai sợi: 1 sợi kép R-R và
1 sợi kép kh|c có mang đoạn ADN tế b{o cho
S-S
Cơ chế biến nạp
3. Sao chép
2. Bắt cặp
Thực khuẩn thể
= phage, virus ký sinh trong tế b{o vi khuẩn Sinh sản theo 2 cơ chế Chu trình tiêu giải Chu trình tiêu giải tiềm ẩn
Chu trình tiêu giải
Do phage độc l{m chết tế b{o chủ
Phage gắn lên mặt ngo{i TB E. coli, tạo lổ
thủng xuyên m{ng v{ bơm ADN v{o TB Cắt ADN của tế b{o chủ, bộ gen virus kiểm
so|t phiên m~, dịch m~ protein phage virion
Lysozym ph| vỡ m{ng TB phóng thích virion
Chu trình tiêu giải
Chu trình tiêu giải tiềm ẩn
Do phage ôn hòa (không l{m chết c|c TB chủ)
Phage gắn v{o bề mặt E. coli, bơm ADN v{o ADN của phage gắn v{o NST VK prophage,
sao chép cùng Tb VK
Prophage có thể t|ch rời độc
lập khỏi ADN VK rồi bắt đầu
chu trình tiêu giải
Tải nạp
Chuyển ADN từ tế b{o cho sang tế b{o nhận nhờ
thực khuẩn thể
Phage chỉ chuyển một đoạn nhỏ ADN TB cho,
không phải cả bộ gen
Các kiểu tải nạp
Tải nạp không đặc hiệu Tải nạp đặc hiệu
Tải nạp không đặc hiệu
= tải nạp chung Do phage độc Theo chu trình tiêu giải Truyền bất kì đoạn ADN n{o từ TB cho TB
nhận
Tải nạp có được do sự gói nhầm ADN TB chủ
khi phage trưởng th{nh
Tải nạp đặc hiệu
= tải nạp hạn chế Truyền những đoạn ADN nhất định Chu trình tiêu giải tiềm ẩn Những gen được chuyển nằm s|t chỗ
prophage gắn v{o
